На месте современного Троицкого храма ранее располагалась деревянная церковь, построенная в XVII веке. Согласно преданию, храм был возведен на месте явления иконы мученицы Параскевы-Пятницы, что объясняет народное название церкви — Пятницкий храм. В народе его также называли «Десятой Пятницей».
В период с 1839 по 1849 годы на месте деревянного храма был построен каменный Троицкий храм в стиле позднего классицизма. Строительство велось под руководством московского губернского архитектора Дмитрия Фомича Борисова. Храм был оснащен пятиъярусным иконостасом, а в приделах установлены трехъярусные иконостасы.
В 1887 году началась реконструкция храма: расширили трапезную и возвели новую многоярусную колокольню. Проектирование и строительство проводились под руководством архитектора Владислава Осиповича Грудзина.
В советский период храм подвергся значительным изменениям. В 1929 году были проведены работы по внутренней росписи и оштукатуриванию здания. Однако в 1930-е годы колокола были сняты, а в 1937 году священник Сергей Иосифович Скворцов был арестован и впоследствии расстрелян.
В 1953 году храм был закрыт, а его территория использовалась для хозяйственных нужд. В 1992 году Министерство культуры СССР признало храм памятником архитектуры. В 1993 году была зарегистрирована некоммерческая организация «МПРО прихода Троицкого храма села Горбачиха».
В 1999 году был принят устав этой организации, направленный на восстановление и сохранение храма. В 2021 году был разработан проект оформления внутреннего интерьера, а в 2022 году проведены восстановительные работы. В настоящее время храм активно участвует в духовно-просветительской деятельности, организуя воскресную школу и семейный клуб «Время для мамы».
